基于侧向稳定性的圆曲线路段设计指标研究

车辆在附着系数较小的圆曲线路段转向时,轮胎会处于非线性区内工作,此时基于线性理论的侧向稳定性分析方法会产生较大误差.建立6自由度非线性车辆系统模型,分析其处于非线性域与线性域下不同的特性状态,得到不同车速、路面附着系数下使车辆系统处于临界状态的圆曲线路段半径、超高设计指标.对线性域与非线性域内的车辆系统分别采用基于线性理论的根轨迹法与基于非线性理论的相平面法分析侧向稳定性,得到综合考虑2种状态下车辆临界失稳状态的圆曲线路段指标.结果表明,车速为60 km/h,路面附着系数为0.24,超高小于6％时,车辆发生侧向失稳时轮胎处于非线性域,此时使用相平面法分析得到侧向失稳临界指标;车速为60 km/h,路面附着系数为大于0.4,超高处于4％到10％之间时,车辆发生侧向失稳时轮胎处于线性域,此时使用根轨迹法分析得到侧向失稳临界指标.